En 1991, se otorgó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina a dos
investigadores, Erwin Neher y Bert Sakman. Durante mucho tiempo se pensó que
algunas de las actividades fundamentales en las células vivas, como la
contracción muscular o la transmisión de impulsos nerviosos, era debida a un
potencial eléctrico que se generaba cuando átomos o iones cargados positiva o
negativamente entraban o salían de las células a través de una especie de
canales, semejantes a túneles ubicados en las membranas de las células.
Erwin Neher y Bert Sakman desarrollaron un dispositivo que les
permitió demostrar de modo concluyente la existencia de dichos canales iónicos
en las células y medir experimentalmente el funcionamiento de los mismos.
Su técnica, denominada patch clamp, consistió
en usar una pipeta de vidrio extremadamente delgada para hacer contacto con un
área minúscula de la membrana exterior de la célula, en donde se encontrara un
solo canal iónico. Aplicando muy poca succión, los científicos lograron que los
iones empezaran a fluir desde la célula hacia la pipeta. Mediante la adaptación
de un electrodo, extremadamente sensible a su sistema, pudieron medir, cada
minuto, el cambio de corriente ocasionado por los iones al fluir de la célula
hacia la pipeta.
La técnica desarrollada por los fisiólogos, ganadores del Nobel,
pronto se convirtió en una herramienta indispensable para los científicos que
estudian el comportamiento de estos canales iónicos en muchos tipos de células.
Desde entonces, otros grupos de investigación en el mundo se han dedicado a
desarrollar técnicas de electrofisiología.
En México, el doctor Asur Guadarrama Santana, investigador del
Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, en
colaboración con científicos del Centro de Investigación Cardiovascular Dalton
(DCRC) de la Universidad de Missouri Columbia, en Estados Unidos, desarrollaron
un sensor eléctrico para la medición de bioseñales, llamado SIMCAP-Bios.
El doctor Guadarrama había trabajado principalmente en el
desarrollo de sensores que permitieran medir o monitorear la evaporación de
solventes como tinner, etanol, acetona y alcohol isopropílico. Sin embargo, las
resoluciones alcanzadas por los sensores desarrollados en el laboratorio eran
comparables con las reportadas en el campo de los biosensores y despertaron el
interés de investigadores del DCRC.
El Sistema de Medición Capacitivo, diseñado por Asur Guadarrama,
integra los sensores eléctricos, un circuito electrónico de
acondicionamiento, un convertidor
analógico digital, una fuente de alimentación y un software.
El biosensor está pensado principalmente para su aplicación en la
investigación de electrofisiología, por lo cual sus desarrolladores lo
adaptaron a un microscopio electrónico. De esa manera, los científicos pueden
observar en el microscopio al tiempo que miden la actividad eléctrica de una
célula o tejido. Además puede adaptarse a la técnica de patch
clamp, creada por los ganadores del Nobel.
Hasta ahora los especialistas han probado el sensor en un corazón
de embrión de pollo y con células cardíacas; también han registrado la
actividad eléctrica de células de glándula suprarrenal.
Asur Guadarrama comentó que el prototipo se desarrolló en Estados
Unidos y no es portátil, por lo que el siguiente pasó será reproducir el
biosensor en el Departamento de Instrumentación y Medición del CCADET para
mejorarlo con nuevos materiales y el diseño y desarrollo de microsensores.
A mediano plazo, el objetivo es la creación de un dispositivo portátil que pueda transportarse a laboratorios especializados en fisiología celular u hospitales para su uso en investigaciones biomédicas.
A mediano plazo, el objetivo es la creación de un dispositivo portátil que pueda transportarse a laboratorios especializados en fisiología celular u hospitales para su uso en investigaciones biomédicas.
Creado por: Carlos Lopez Navarro
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